A. 智能製造行業盈利能力分析如何分析
智能製造已成為全球主要國家製造業競爭的焦點
智能製造已成為全球主要國家製造業競爭的焦點。比如，德國實施「工業4.0」戰略，美國推進「先進製造業國家戰略計劃」，日本部署「互聯工業」，英國實施「英國製造2050」戰略，法國實施「新工業法國」戰略等，核心都是推進智能製造發展。美國、日本等工業發達國家正力圖通過智能製造實現「製造業迴流」。全球智能製造主要支撐產業快速增長，2017年全球智能製造市場規模已達到4300億美元，預計2020年全球智能製造市場規模將達到6000億美元，預計到了2025年將達到1萬億美元。2017年以來，智能製造發展呈現新的特點與趨勢。
核心產業規模持續增長，主要工業國競逐機器智能領域
以智能裝備、工業互聯網、工業軟體、3D列印等核心產業為代表的智能製造市場規模持續增長。據前瞻產業研究院發布的《智能製造行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》統計數據預測顯示，2018年將有232萬台工業機器人被部署在工廠車間。2023年全球3D列印市場價值將達353.6億美元。截至2017年末，全球工業互聯網平台數量已經超過150個。美國、德國、日本等主要工業強國繼續保持對智能製造的關注和投入，並開始發力機器智能、人機協作、工業互聯等領域。
我國智能製造政策體系基本成型，試點示範項目助推政策加速落地
2017年以來，我國陸續出台《增材製造產業發展行動計劃(2017-2020年)》《關於深化「互聯網+先進製造業」發展工業互聯網的指導意見》等政策文件，智能製造頂層設計基本完成。自2015年起，工信部每年啟動智能製造試點示範工作。2018年，遴選項目總數有望超過100個，試點示範項目有效助推智能製造相關政策加速落地。
國產機器人加速崛起，系統解決方案市場生態初步形成
2017年我國工業機器人產量達到13.1萬台(套)，2018-2020年，國內機器人銷量將分別為16萬、19.5萬和23.8萬台。工業機器人的核心零部件如控制器、伺服電機等已經開始國產化，並出現匯川技術、埃斯頓等自主品牌。我國智能製造系統解決方案市場仍處起步階段，但局部環節已有成熟案例，基本生態初步形成。當前我國具備智能製造系統解決方案的供應商數量為500-600家，未來將有更多的傳統解決方案商向智能製造系統解決方案商轉型。
中國已成為全球最大的智能製造市場
2016中國智能製造系統解決方案市場規模達到1060億元，同比增長18.4%，預計到2020年中國智能製造系統解決方案市場規模將達到2200億元。初步建成208個數字化車間和智能工廠，覆蓋十大領域和80個行業，有32個項目基本達到或接近國際先進水平，初步建立起與國際同步的智能製造標准體系，培育壯大一批智能製造系統解決方案供應商，智能製造關鍵軟硬體供給能力進一步提升，形成環渤海、長三角、珠三角和中西部四大典型區域。
新模式推廣應用成效顯著，智能製造支撐能力進一步增強
目前我國已經形成了協同推進智能製造的良好氛圍，智能製造標准體系更加完善，新模式推廣應用成效顯著，智能製造支撐能力進一步增強，成為推動工業經濟實現高質量發展的重要抓手。然而，企業智能製造基礎薄弱、系統集成能力不足、智能製造人才缺乏等仍嚴重製約我國智能製造發展。
能製造供給能力將穩步提升，智能製造標准體系將加快構建
展望未來，中國智能製造發展將由「點上示範」向「面上推廣」轉變，智能製造供給能力將穩步提升，中小企業將向製造的智能化發展，智能製造標准體系將加快構建，大型企業將把實現智能製造作為競爭焦點。
建議我國應加速關鍵共性技術創新，加快發展智能製造裝備和工業互聯網，築牢智能製造基礎。同時，加大智能製造試點示範推廣力度，推進區域智能製造協同發展，健全專業人才培養機制，完善智能製造生態體系。
B. 5G+工業互聯網賦能智能製造，還有待進一步深入
來源: 科技 日報
作者: 朱麗
工業革命邁向智能化發展階段
工業變革經歷了前三次機械化、電氣化和自動化的革命後，近年來，世界各國都在加緊推動工業革命升級。2012年，美國率先推出「先進製造業國家戰略計劃」，隨後各國也紛紛提出工業製造領域的戰略計劃——德國的工業4.0、英國的工業2050……目前在進行的第四次工業革命的顯著特徵就是工業的智能團州化。「在向自動化和智能化轉變過程中，信息技術起到非常重要的作用。」王健全說，這點可從國家推進工業互聯網的各項政策中得到體現。
2020年，國家陸續推出各種政策，推進5G、工業互聯網加快發展；2020年4月20日，國家發改委首次明確新型基礎設施的范圍，5G與工業互聯網被列為信息基礎設施的重要方向；2021年，國家把工業互聯網列為數字經濟重點行業；發改委、工信部等國家部委紛紛出台落地實施政策來推動工業互聯網的加速落地。尤其是今年初，工業互聯網專項工作組印發《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023年）》，從基礎設施建設、深化融合應用、強化技術創新和重大產業生態、提升安全水平等方面提出了系統全面的部署和落地化要求。
「推動工業互聯網發展，目的是賦能智能製造。」王健全說，工業互聯網作為信息推動工業變革的典型代表，其典型特徵是工業和ICT能力的集成融合和創新，主要表現為數字化、網路化、智能化。其中，數字化和網路化是基礎，智能化是目標。
「傳統的工業生產的五層金字塔架構在工業自動化階段起了至關重要的作用。但是在向智能化發展過程中卻顯示出不適應。」王健全解釋說，智能化階段需要數據的高效流轉、網路泛在統一的連接，只有這樣才能結合上AI和大數據技術，並藉助先進的通用技術推動工業革命向智能化發展。
5G+工業互聯網亟待破局
數據的高效流轉與安全可控、網路的泛在統一、資源統一調配和管控、運行決策的多維智能化是工業互聯網體系架構的主要特徵。
「目前5G+工業互聯網主要應用於集中監控，5G+AR/VR、高清攝像頭，以及AI表面缺陷檢測、遠程監控和管理等。」王健全說，遺憾的是，目前應用場景基本停留在工業製造輔助環節，幾乎沒有進入工業自動化控制環節，其原因有以下兩點：第一，工業生產讓或仿環節本身沒有開放。傳統金字塔架構下，從L0到L5都是國外的設備,層與層之間的連接協議遵循IEC相關標准，但由於IEC現有標准眾多，每個廠家都採用自己的標准，這導致不同坦纖系統之間的數據無法橫向互通；此外金字塔架構本身限制了跨層之間的信息交互；封閉體系打不開，現有的技術就無法深入，這是限制底層設備狀態、控制數據無法全面感知和有效流轉的主要原因；第二，由於智能製造中，服務的對象是工廠，不同於To C場景，工廠中的人機料法環成為了新的服務對象，特別是對於核心生產控制環節，其要求必須滿足低時延、確定性和可靠性的要求，這就要求現有5G等網路技術本身也必須進行性能上的提升和技術上的革新，此外，為了保護既有投資，還必須和現有工業現場網路進行融合。
「可以這樣說，目前僅靠5G技術還沒法解決工業現場網路的連接問題。智能工廠中，除了有線之外還有大量無線，作為有線連接的有效手段，會帶來不確定性，5G和TSN結合是工業網路中比較好的解決思路。」王健全如是說。
工業互聯網路在何方
「工業互聯網要推進智能製造的進展，必須要打破傳統的工業自動化金字塔架構，關鍵有兩點：一就是工業控制核心PLC的軟硬解耦，進而按需實現雲化部署；第二點就是構建一張端到端的低時延、高可靠、確定性的工業現場網路，進而打造數據可以高效流轉的雲邊端管控架構。」王健全解釋道。
金字塔結構打破了，由封閉走向開放，必然就帶來安全性問題，而控制從底層走向雲端，其帶來的安全要求更為重要。「前所未有的挑戰是原來封閉的國外體系，要實現開放的架構，必須實現自主可控，用國產的硬體、軟體、操作系統來實現控制化。」王健全強調。
「開放自主可控、融合統一，是工業互聯網下一階段的研究重點。」王健全強調，工業互聯網本身並不是一個網路，也不是簡簡單單的工業+互聯網，而是ICT網路和工業網路的集成融合創新，是一個新基建的范疇，涉及感知、通信、控制、人工智慧等多學科的交叉融合。
工業互聯網要真正賦能智能製造，還面臨很多挑戰工作。王健全建議：一是，跟行業對接要繼續深化，相關標准還需要趕快補齊；二是，數據流轉要更高速，這就需要我們從感知層跟網路結合。同時，網路開放以後，安全要同步進行考慮；三是，網路基礎設施方面，構建統一的標准，實現互通。此外，決策智能化水平還有待提升。
此外，王健全也注意到，囿於工業互聯網是新興的多學科交叉領域，行業面臨人才短缺問題。「多所高校在推動解決人才培養問題，北郵、重郵、北科大等高校紛紛成立工業互聯網學院/研究院，專門做跨學科人才的培養和科研方面的推動工作。」